宇宙诞生的最初瞬间的发现者( 五 ) _发现者

而这正是约翰·科瓦克和他的伙伴们10多年来一直拼命在做的事情。

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约翰·科瓦克和他在南极极点附近建造的BICEP望远镜（科瓦克身后右手左下方建筑物顶上的碗状物）。图片来源：哈佛－史密松天体物理中心
大爆炸的追梦人
说到这里，不妨先介绍一下我曾经的博士导师约翰·科瓦克。我第一次见到科瓦克是在2008年的初夏。当时哈佛天文系有新的教职空缺，几百位申请人最终有5位候选人被允许来学校面试，约翰便是其中一位。第一眼看到他，我只觉得这个人一点气场都没有，很年轻帅气，不过更像一个拖了许久没有毕业的博士生。
面试项目众多，其中一项是在几乎所有教授挑剔的眼光中，讲解自己的研究。约翰的演讲非常成功。当时我还在哈佛大学读研究生，主要研究B模式探测的理论和实验模拟，听懂他的报告毫无问题。报告一结束，我就找到约翰打招呼，介绍我的工作。没想到我们聊得太起劲，不小心耽误了他之后的面试程序。这让我很是不好意思，于是到处拉拢小伙伴跟我一起支持约翰来哈佛任教——因为哈佛大学的教授选拔制度较为开明，研究生们对教授候选人的评价也是重要的考核标准。
最后，印象中约翰在5位候选人中排名第3 。不过好在排名前两位的人后来都没有接受哈佛大学的教职邀请。终于，约翰于2008年秋天来到哈佛，正式打造哈佛宇宙微波背景研究团队。我也很自然地成为入住约翰崭新而空旷的实验室的第一人，有机会开始跟他合作B模式探测的南极实验。
事实上，约翰从1992年起，每一年就都要去南极，建设宇宙微波背景辐射探测装置。今年他已经是第23次在南极的极昼期间奔赴地球之极了。南极的极昼是北半球的冬天。20多年，他几乎没怎么和妻子家人一起过过圣诞节。对于西方人，尤其是基督教徒来说，这就像我们几十年都不回家过年一样。
幸运的是，宇宙对约翰很公平。2002年，身为研究生的他成功地在当时最先进的微波背景辐射卫星——威尔金森探测器（WMAP）得到结果之前，用设在南极极点的DASI望远镜，率先测量到了另一种宇宙微波背景辐射极化信号——跟B模式对应的，称为E模式。他的这篇博士论文，最终作为封面文章，发表在了《自然》杂志上。《自然》杂志为了发表这篇论文，还特例打破对文章篇幅的限制。因为约翰说，如果你不让我全文刊登，我就要换杂志了。可以说，在博士研究生毕业的时候，约翰就已经站到了宇宙微波背景辐射研究领域的最前沿。
也正是在2002年左右，约翰组建了一个20人左右的团队，提议在南极的极点附近建设一台名为“BICEP”的望远镜。BICEP的英文全拼大概可以翻译为“宇宙泛星系偏震背景成像” 。这是世界上首次专门针对搜寻原初引力波产生的B模式信号而建造的探测装置。由于投资相对较小，科学目标又非常重要， BICEP项目很快就得到了批准。
梦圆南极极点
为什么要把BICEP千里迢迢运到南极去观测？

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美国空军一架LC-130运输机起飞途中飞越设在南极极点附近的望远镜。图中从左到右的望远镜依次是南极望远镜、BICEP2望远镜和凯克阵望远镜。图片来源：Steffen Richter ，哈佛大学
考虑到宇宙微波背景辐射的信号特征，以及来自天空中其他辐射源的影响，1000－3000亿赫兹的频率是最佳的观测窗口，这比我们平常听的调频广播频率要高几千倍。不幸的是，这个波段的电磁波会被大气中的水蒸气吸收，同时水蒸气也会发射大量类似频率的信号，极大地影响观测。